중첩의 원리와 테브난/노턴 정리 예비보고서

소개

"중첩의 원리와 테브난/노턴 정리 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론(원리)
(1) 중첩의 원리
(2) 테브난(Thevenin) 등가 회로
(3) 노턴(Norton) 등가 회로
(4) 테브난 및 노턴 등가 회로의 상호 변환
(5) 직류 전압원과 전류원

3. 예비과제
(1) <그림 7.15> 회로에서의 R1=1[kΩ], R2=4.7[kΩ], R3=2.2[kΩ], R4=4.6[kΩ], R5=3.3[kΩ]이다. V_S1=5[V], V_S2=10[V]일 경우 중첩 정리를 사용하여 R3에 흐르는 전류 I_T을 구하라.
(2) R1=1[kΩ], R2=1[kΩ], R3=3.3[kΩ], R4=4.7[kΩ], V_S=10[V]이다. 테브난 등가회로와 노턴 등가회로를 구하라.
(3) 1.5[V] 건전지에 100[kΩ]을 연결하였더니 양단전압이 1.5[V]이었고, 100[Ω]을 연결하였더니 양단전압이 1.364[V]이었다. 건전지 내부 저항은 얼마인가?
(4) 부록C에 실린 직류전원공급기의 사용법을 정독한 후 전류 제한값을 어떻게 설정하는지 설명하라.
(5) 10[mA] 전류원에 100[Ω]을 연결하였더니 이 저항에 9.99[mA]가 흘렀고, 1[kΩ]의 저항을 연결하였더니 9.9[mA]의 전류가 이 저항에 흘렀다고 하면 전류의 내부 저항은 얼마인가?

본문내용

1. 실험 목적
 중첩의 원리를 이해한다.
 테브난 정리 및 노턴 정리를 이해한다.
 테브난 및 노턴 등가 회로의 상호 변환을 이해한다.
 직류 전압원과 전류원의 특성을 이해한다.

2. 실험 이론(원리)
(1) 중첩의 원리
중첩의 원리란 다중 전원이 있는 선형 회로 소자만으로 구성된 선형 회로망에서 모든 전원이 동시에 인가 될 경우 회로망에서의 전류 및 전압의 반응은 각 전원이 개별적으로 작용할 경우의 반응의 합과 같다는 것이다.
오른쪽 그림은 두 개의 전압원을 가진 회로에서 중첩의 원리를 적용한 예이다. 다중 전원을 가진 선형 회로에서 중첩의 원리를 사용하면 쉽게 전압 및 전류를 구할 수 있다.

V_s2를 단락시켜 V_s1의 전압원에 의한 R_2에 흐르는 전류 I_(2(S1))을 구한다. R_1에 흐르는 전류 I_(1(S1))을 구하고 전류 분배 법칙을 사용하여 I_(2(S1))을 구한다.
I_(1(S1))=V_s1/(R_1+R_2//R_3 )
I_(2(S1))=R_3/(R_2+R_3 ) I_(1(S1))

다음 그림과 같이 V_s1을 단락 시켜 V_s2 전압원에 의한 R_2에 흐르는 전류S_(2(S2))를 구한다.
R_3에 흐르는 전류 I_3을 구하고, 다시 전류 분배 법칙을 사용하여 I_(2(S2))을 구한다.
I_(3(S2))=V_S2/(R_1//R_2+R_3 )

I_(2(S2))=R_1/(R_1+R_2 ) I_(3(S2))

마지막으로 V_s1과 V_s2의 두 전압원에 의한 R_2에 흐르는 전류 I_2은 앞에서 구한 I_2(S1) 과 I_(2(S2))의 합으로 구할 수 있다.

I_2=I_(2(S1))+I_(2(S2))

중첩의 원리는 전압원 뿐 아니라 전류원도 사용할 수 있으며, 다중 전원들 중 선택되지 않은 전원이 전압원인 경우 단락을 시키고 전류원인 경우 개방을 시킨 후 만들어진 선형 회로를 선택된 전원만 인가한 경우의 회로망의 반응을 구한다.

참고자료

· 없음